Geothermie 2.0: Warum die Cornell University eine 2 vergibt

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28. Oktober 2022 |Ithaca, NY

Die meisten Diskussionen darüber, wie man warm bleibt, ohne fossile Brennstoffe zu verbrennen, konzentrieren sich auf die Elektrifizierung – zum Beispiel den Austausch Ihres Öltanks gegen eine elektrische Wärmepumpe. Aber dieser Ansatz löst kein großes Problem: woher dieser Strom kommt. Trotz eines enormen Anstiegs der Wind- und Solarstromproduktion stammt der größte Teil des Stroms immer noch aus Kraftwerken, die fossile Brennstoffe verbrennen.

Kernkraft, Sonne und Wind bieten teilweise Lösungen hierfür.

Um die Abhängigkeit der Menschheit von fossilen Brennstoffen zu lösen, reichen Solar- und Windenergie nicht aus. Einige Forscher und Investoren blicken nach unten, nicht nach oben. Unser Reporter stellt fest, dass Einfallsreichtum neue Anstrengungen zur Erzeugung von Wärme und Strom durch die Erschließung des Erdkerns vorantreibt.

Aber unter einem unscheinbaren ehemaligen Parkplatz in Ithaca, New York, versuchen Wissenschaftler der Cornell University etwas anderes: Sie bohren ein Loch 2 Meilen tief in die Erde.

Geothermie ist nicht neu. In Island, wo sich heißes Gestein und unterirdisches Wasser nahe der Oberfläche befinden, beziehen 9 von 10 Haushalten ihre Wärme direkt aus geothermischen Quellen. Aber die aktuellen Klimasorgen, Energiepreise und neuen finanziellen Anreize haben eine neue Art von „Earth Rush“ ausgelöst, selbst an Orten, an denen die Geographie für Geothermie weniger offensichtlich ist.

Einige der neuen Akteure, die das Feld betreten, sind mit Bohrungen bestens vertraut: Öl- und Gaskonzerne.

„Es verändert die Denkweise“, sagt Patrick Fulton, einer der führenden Geothermieforscher in Cornell. „Es beginnt, nachhaltiger darüber nachzudenken, wie wir mit der Erde interagieren.“

Der Campus der Cornell University in Ithaca, New York, ist eine kleine Stadt mit rund 30.000 Einwohnern, die sich über 2.400 Hektar und Hunderte von Gebäuden erstreckt, darunter schlossähnliche Wohnheime und hochmoderne Labore, ein Kunstmuseum in Form einer Nähmaschine und vieles mehr ein Kraftwerk, das jährlich rund 240 Megawatt Strom produziert.

Diese grüne, akademische Metropole liegt auf Sedimentgesteinsschichten – eine Geologie, die sich in den Schluchten offenbart, die den Campus durchschneiden, tiefe Spalten, in denen vor langer Zeit verirrte Gewässer zurückweichender Gletscher die Erde aufgerissen haben.

Diese Schichten erstrecken sich tief unter der Erde, Tausende und Abertausende Fuß, bis sie auf den sogenannten „kristallinen Keller“ treffen. Dort, fast 3 Kilometer tiefer, liegt eine Felsbarriere zwischen dem, was wir als Menschen normalerweise als „Erde“ bezeichnen, auf der einen Seite und dem heißen Silikatmantel des Planeten auf der anderen Seite. Es markiert auch den Ort dessen, was ein wachsender Kader von Wissenschaftlern, Unternehmern und Regierungsbeamten als praktikable Lösung für eine dringende, aber elementare Herausforderung ansieht: wie man warm bleibt.

Um die Abhängigkeit der Menschheit von fossilen Brennstoffen zu lösen, reichen Solar- und Windenergie nicht aus. Einige Forscher und Investoren blicken nach unten, nicht nach oben. Unser Reporter stellt fest, dass Einfallsreichtum neue Anstrengungen zur Erzeugung von Wärme und Strom durch die Erschließung des Erdkerns vorantreibt.

Einerseits mag dies wie ein banales Problem für den intellektuellen und technischen Einfallsreichtum einer der weltweit führenden Forschungsuniversitäten erscheinen. Schließlich haben humanoide Vorfahren dieses Problem des Winters schon vor Jahrhunderten mit ihren Feuern, Decken und Tierhäuten gelöst. Heutzutage ist es dank Zentralheizungen fast schon ein Nebengedanke, warm zu bleiben, selbst an Orten auf der Nordhalbkugel, wo es monatelang eiskalt ist.

Doch es droht ein Problem: Die Art und Weise, wie wir heizen, beruht größtenteils auf der Verbrennung fossiler Brennstoffe. Dies stellt ein Problem dar, weil es Auswirkungen auf das Weltklima hat, das sich aufgrund der Emissionen, die die Atmosphäre erwärmen, rasch verändert. Aber es ist auch ein Problem, weil immer deutlicher wird, dass das Warmbleiben im Winter mit globalen Kräften zusammenhängt, die oft außerhalb unserer Kontrolle liegen, wie etwa der russischen Invasion in der Ukraine, die sowohl zu Gasknappheit als auch zu Kostenspitzen geführt hat.

Immer mehr Forscher sagen, dass diese Situation eine neue Art von Einfallsreichtum erfordert. Bis vor Kurzem konzentrierte sich die Diskussion um die Abkehr von fossilen Brennstoffen zum Heizen vor allem auf die Elektrifizierung – zum Beispiel den Austausch des Öltanks gegen eine elektrische Wärmepumpe. Doch obwohl dieser Ansatz bei der Reduzierung von Treibhausgasen wirksam ist, löst er zwei große Probleme nicht: Erstens sind die Stromnetze der Welt ohnehin schon unter Druck, mit der Nachfrage Schritt zu halten. Und zweitens stammt der Großteil des Stroms trotz eines enormen Anstiegs der Wind- und Solarstromproduktion immer noch aus Kraftwerken, die fossile Brennstoffe verbrennen.

Die politischen Entscheidungsträger haben eine Reihe unterschiedlicher Modelle zur Bewältigung dieses Dilemmas vorgeschlagen, etwa die Verlängerung der Lebensdauer von Kernkraftwerken, die Erhöhung der Zahl von Wind- und Solarparks oder die Nutzung der unglaublichen Kraft der Meereswellen zur Stromerzeugung.

Bei der Atomkraft bestehen schon seit Langem Meinungsverschiedenheiten: Entweder handelt es sich um eine giftige Bedrohung oder um ein Mittel, um an der schmutzigen, extraktiven Energieproduktion vorbeizukommen. Stephanie Hanes vom Monitor, die über Klimawandel und Umwelt berichtet, untersucht einen aufstrebenden Mittelweg. Moderiert von Samatha Laine Perfas.

Aber hier in Ithaca und an einer schnell wachsenden Zahl von Standorten weltweit drehen Wissenschaftler, Versorgungsunternehmen und Unternehmer die Lösungsgeschichte um. Anstatt nach sauberer Energie zu suchen, zur Sonne oder zum Wind, richten sie ihren Einfallsreichtum nach unten, in die Erde selbst. Und während das Grundkonzept der Geothermie schon seit Jahrzehnten – wenn nicht sogar Jahrhunderten – existiert, je nachdem, wie man es betrachtet, hat der aktuelle Moment der Klimasorgen, Energiepreise und neuen finanziellen Anreize eine neue Art von Erdrausch ausgelöst.

„Wir sehen einen enormen Zustrom in den Geothermiesektor“, sagt Jeremy Harrell, Chief Strategy Officer bei ClearPath, einer Forschungs- und Interessengruppe, die sich auf die Nutzung marktwirtschaftlicher Maßnahmen zur Beschleunigung der Emissionsreduzierung konzentriert. „Geothermie ist spannend. Es handelt sich um eine kostengünstige Technologie, die widerstandsfähig ist und Wärme und Strom liefern kann.“

Wenn einige der innovativeren Initiativen Erfolg haben, könnte es auch die Art und Weise, wie die Welt Energie versteht und nutzt, grundlegend verändern.

Mitten auf einem unscheinbaren Kiesgrundstück hoch über dem Cayuga Lake, das einst als Parkplatz für Bauunternehmer reserviert war, haben Forscher des Cornell-Projekts „Earth Source Heat“ fast 3 Kilometer bis in dieses kristalline Untergeschoss gebohrt, um das Potenzial der Nutzung geothermischer Wärme zu erforschen. Nur der Bohrlochkopf ist noch übrig – das Bohrgerät sowie die Schlammschleuder- und Zementsilos wurden diesen Herbst verlassen – aber die Wissenschaftler hier untersuchen immer noch die Geologie dessen, was sie liebevoll CUBO nennen, das Bohrlochobservatorium der Cornell University. Sie modellieren den Wasserfluss, untersuchen das seismische Verhalten und planen gemeinsam mit dem Personal der Einrichtungen ein neues System zur Beheizung des Campus.

„Wenn wir dekarbonisieren wollen, müssen wir von Erdgas auf etwas anderes umsteigen“, sagt Jefferson Tester, Professor für nachhaltige Energiesysteme an der Smith School of Chemical and Biomolecular Engineering in Cornell und leitender Wissenschaftler des Earth Source Heat-Projekts der Universität. „Geothermie wäre eine der wirklich guten Möglichkeiten. ... Es ist die ganze Zeit eingeschaltet, es ist verfügbar, es ist in der Erde gespeichert. Und wir können es mit der heutigen Technologie erreichen. Wir versuchen, ein Beispiel dafür zu geben, was Sie tun könnten und was wir möglicherweise tun müssen.“

US-Energieministerium

Die Nutzung der Erde für Wärme und Strom ist an sich nichts Neues. In Island, wo sich heißes Gestein und unterirdisches Wasser nahe der Oberfläche befinden, beziehen 9 von 10 Haushalten ihre Wärme direkt aus geothermischen Quellen. In Boise, Idaho, liefert ein zentralisiertes Geothermiesystem 177 Grad warmes Wasser durch eine Reihe von Rohren, die Millionen Quadratmeter Gebäudefläche in der Innenstadt beheizen. In Paris gibt es auch Erdwärmeheizung; San Bernardino, Kalifornien; und Klamath Falls, Oregon – Orte, an denen unterirdische Heißwasserreservoirs in relativ geringer Tiefe durch Felsen fließen können.

An diesen Orten gibt es in der Regel auch Geothermiekraftwerke – Anlagen, die die Wärme der Erde nutzen, um Dampf zu erzeugen, der Turbinen antreibt, die auf die gleiche Weise Strom erzeugen wie Kern- oder Kohlekraftwerke. Die Geyser beispielsweise, eine 45 Quadratmeilen große Anlage etwa 75 Meilen nördlich von San Francisco, beherbergen den größten Geothermiestandort der Welt. Dieser Ort, der laut archäologischen Untersuchungen jahrhundertelang ein menschlicher Treffpunkt war, verfügt über etwa 300 Produktionsbrunnen und 69 Meilen Injektionsrohre, die Dampf in Turbinen speisen, die wiederum einen guten Prozentsatz der erneuerbaren Energie Kaliforniens liefern – etwa 8 % im Jahr 2021. Diese Energie , betont Joseph Greco, Leiter der strategischen Initiativen für die westliche Region bei Calpine, dem Unternehmen, das die Geysire betreibt, sei konsequent – ​​es schwanke nicht wie Wind oder Sonne. Dies ist besonders wichtig für ein Netz, das zunehmend ausgelastet ist. Während der ständigen Stromausfälle im vergangenen Sommer „waren wir rund um die Uhr vor Ort und versorgten das Stromnetz“, sagt er.

Aber die Idee, Geothermie überall und überall auszubauen, sodass die Erde unter den Füßen einen guten Teil des eigenen Wärme- und Strombedarfs decken kann, das ist neu. Und es hat nicht nur die Fantasie von Wissenschaftlern, sondern auch des US-Energieministeriums sowie einer wachsenden Zahl von Start-ups und bestehenden Energieunternehmen angeregt.

„Es gibt nicht viele Orte auf der Welt, an denen nur Dampf aus dem Boden aufsteigt“, sagt Paul Thomsen, Vizepräsident für Geschäftsentwicklung bei Ormat Technologies, einem Geothermieunternehmen mit Sitz in Reno, Nevada, das seine Geschäftstätigkeit schnell ausweitet. „Man muss also anfangen zu bohren und nach versteckten geothermischen Ressourcen zu suchen. Und mit Innovation ist das Konzept so, dass wir keine Old Faithful haben müssen, um Geothermie zu entwickeln.“

Für die Erzeugung dieser Geothermie der „nächsten Generation“ gibt es unterschiedliche Systeme. Es gibt „geschlossene“ Systeme, die, anstatt heiße unterirdische Wasserreservoirs anzuzapfen, ein Rohr durch die heißen Bereiche schicken, ähnlich wie einen großen, altmodischen Heizkörper durch die Erde.

In Gebieten ohne tiefe Wasserreservoirs – eine Geologie, die Fachleute, die sich mit Geothermie befassen, manchmal als „heißes, trockenes Gestein“ bezeichnen – gibt es auch Bestrebungen, tiefes Gestein zu „fracken“, wodurch Risse entstehen, durch die Wasser injiziert werden kann. (Diejenigen, die sich mit der Geothermie befassen, bestehen darauf, dass sich dies grundlegend vom vielbeklagten Erdgas-Fracking unterscheidet, da sie nur Wasser verwenden, um die Erde aufzubrechen und durch sie zu leiten, und nicht Sand und Chemikalien.)

Ormat Technologies nutzt ein geothermisches System, bei dem heiße unterirdische Sole – Wasser, das mit Salz und anderen Mineralien gefüllt ist – eine Sekundärflüssigkeit erhitzt, die wiederum einen Wärmeaustauschprozess durchläuft, um stromerzeugende Turbinen anzutreiben. Das Unternehmen verfügt mittlerweile über ein Energieportfolio, das Anlagen auf der ganzen Welt umfasst, von den USA über Kenia bis Indonesien.

Doch der Start eines Geothermieprojekts braucht Zeit. Diejenigen, die sich mit Geothermie befassen, sagen, dass das Genehmigungsverfahren umständlich sei und oft eine jahrelange Prüfung der Machbarkeit und Sicherheit erfordere. Es ist ortsspezifisch, da sich die Art des Brunnens und die Tiefe, in die er in die Erde eindringt, je nach der geologischen Zusammensetzung eines bestimmten Ortes stark ändern. (Das ist anders als beispielsweise Sonnenkollektoren, die in Massenproduktion hergestellt und an fast jedem Ort installiert werden können.) Und es ist nicht einfach, tief in die Erde zu bohren.

Aber es gibt eine bestehende Industrie mit viel Erfahrung in Geologie und Bohrungen. Und angesichts des wachsenden politischen, finanziellen und klimatischen Drucks ist das Unternehmen daran interessiert, seine Geschäftstätigkeit zu diversifizieren. Dies ist natürlich der Öl- und Gassektor.

Viele Führungskräfte in dieser Branche suchen jetzt nach Alternativen, sagt Maria Richards, Koordinatorin des Geothermielabors an der Southern Methodist University in Dallas.

„Mit dem Beginn von COVID [als die Nachfrage zurückging] … schien es einen Anstoß für [die] Öl- und Gasindustrie zu geben, innezuhalten und zu sagen: Wir müssen über den Tellerrand schauen“, sagt sie. „Es wird in der Zukunft eine Zeit geben, in der die Menschen all dieses Öl und Gas nicht brauchen oder wollen.“

Sie und viele andere, die sich mit Geothermie befassen, warnen davor, dass es wichtige Nuancen gibt, die Öl- und Gasbohrungen von der Gewinnung von Erdwärme unterscheiden. Es lässt sich jedoch nicht bestreiten, dass es wesentliche Gemeinsamkeiten gibt. Es gibt eine wachsende Zahl privater Geothermie-Initiativen, die von ehemaligen Mitarbeitern im Bereich der fossilen Brennstoffe betrieben werden und manchmal von Öl- und Gasunternehmen selbst unterstützt werden. Und damit einhergehend gibt es wachsende Risikokapitalinvestitionen.

In diesem Sommer sammelte ein Unternehmen namens Fervo Energy 138 Millionen US-Dollar für Geothermie der nächsten Generation, die bislang größte private Investition in Geothermietechnologie. Ein Großteil der Führungsposition von Fervo kommt aus dem Gas- und Ölsektor. Das Geothermieprojekt Alberta No.

Catherine Hickson, CEO des Geothermieprojekts Nr. 1 in Alberta, weiß, dass es in der Vergangenheit viel Aufregung um Geothermie gab. Sie ist seit mehr als 40 Jahren in der Branche tätig, vor allem als Wissenschaftlerin für die kanadische Regierung, und hat beobachtet, wie sich die Aufmerksamkeit von Regierungen und Privatinvestoren während globaler Ölkrisen auf die Geothermie richtete und sich dann wieder auf fossile Brennstoffe verlagerte. Auch heute noch, sagt sie, sei es für die Geothermie schwierig, finanziell mit dem Gas- und Ölsektor zu konkurrieren – wenn man ein sehr tiefes und teures Loch bohre, könne man mit der Förderung fossiler Brennstoffe immer noch viel mehr Geld verdienen als mit der heißen Wasser.

Aber all das verändere sich mit dem Klimawandel, sagt sie, und da Unternehmen sich Sorgen um die Nachhaltigkeit ihrer Geschäftsmodelle machen, angesichts eines weltweiten Konsenses über die Notwendigkeit, die Treibhausgasemissionen deutlich und schnell zu reduzieren.

„Wir möchten sicherstellen, dass die Menschen verstehen, dass unsere Form der erneuerbaren Energie einen erheblichen Beitrag zur Umwelt leistet“, sagt sie. „Wir halten es für sehr wichtig im Hinblick auf die Reduzierung von Treibhausgasen. Und finanziell haben Emissionsgutschriften und ESG (Umwelt, Soziales und Governance) die Landschaft der Geothermie dramatisch verändert.“

Andere arbeiten an Technologien, um die Kosten der Geothermie weiter zu senken. Paul Woskov beispielsweise, Professor am Massachusetts Institute of Technology (MIT), hat sein Fachwissen in der Kernfusionstechnologie in die Entwicklung einer neuen Art von Bohrer umgewandelt, der Gyrotronstrahlen zum Verdampfen von Gestein nutzt. Wenn er und das Unternehmen, das versucht, seine Arbeit zu kommerzialisieren, erfolgreich sind, hoffen sie, die Bohrkosten drastisch zu senken – und die Geothermie überall möglich zu machen.

„Unser Prinzip ist, dass wir jede fossile Brennstoffanlage durch eine Geothermieanlage ersetzen können“, sagt er.

Um diese Art von Innovation zu fördern, hat das US-Energieministerium dieses Jahr einen verbesserten geothermischen „Schuss“ zu seinem Energy Earthshots-Programm hinzugefügt, einer Reihe von Initiativen und Finanzierungsströmen, die Innovationen anstoßen sollen, um zur Bewältigung der Klimakrise beizutragen und die Beschäftigung mit sauberer Energie auszubauen Sektor. Die Abteilung stellte eine konkrete Anfrage für Projekte, die Erdwärme zur direkten Wärmegewinnung nutzen.

„Alle reden über Elektrifizierung, aber ich glaube nicht, dass Elektrizität die Antwort ist“, sagt Dr. Hickson von Alberta No Obst ist hier thermische Energie.“

Dies ist seit Jahrzehnten die Mission von Dr. Tester.

Der Cornell-Professor begann als Postdoktorand in Los Alamos, New Mexico, unter der Carter-Administration im Bereich Geothermie zu arbeiten, als Wissenschaftler des Nationallabors das sogenannte Hot Dry Rock Program ins Leben riefen.

Ihr Ziel war dem der heutigen Geothermie-Unternehmer nicht unähnlich, obwohl es damals futuristisch war. „Die natürliche Wärme in heißem, trockenem Gestein in zugänglichen Bohrtiefen ist eine der größten nutzbaren Energiequellen, die dem Menschen zur Verfügung steht“, schrieb der Wissenschaftler Morton Smith aus Los Alamos 1995 in einem Bericht über das Programm. „Es ist möglicherweise in der Lage, den gesamten Energiebedarf der Welt für Tausende von Jahren zu decken.“

Doch während der Reagan-Administration gingen die Mittel für dieses Programm zurück, und Dr. Tester ging ans MIT, wo er seine Forschungen zu Geothermie und Wärme fortsetzte. Im Jahr 2009 bat ihn Cornell, seiner Fakultät beizutreten und ein Projekt zur Umsetzung dieser Arbeit in die Praxis zu leiten.

In vielerlei Hinsicht war der Ithaca-Campus von Cornell der perfekte Standort für die Schaffung eines Erdwärmesystems. Es hat sich bereits zur CO2-Neutralität verpflichtet. Und aus praktischer Sicht ist eine Universität, an der die Administratoren Zugang zu allen Gebäuden haben und diese kontrollieren können, ein guter Ort, um eine solche systemweite Änderung vorzunehmen.

Cornell hatte bereits enorme Investitionen sowohl in die praktische Wissenschaft als auch in die Infrastruktur im Zusammenhang mit Versorgungsunternehmen getätigt und verfügte über eine Reihe alternativer Energiesysteme: ein zentrales Wärme- und Stromkraftwerk, das von der Verbrennung von Kohle auf saubereres Erdgas umgestellt wurde und nun seinen Betrieb überwacht und anpasst Emissionen so gering wie möglich zu halten; ein jahrhundertealtes Wasserkraftwerk am malerischen Fall Creek; und, was am ungewöhnlichsten ist, ein innovatives „Lake Source Cooling“-System, das das kalte, tiefe Wasser des Cayuga Lake nutzt, um Gebäude ohne herkömmliche Klimaanlagen zu kühlen. Bei dieser Seequellenkühlung handelte es sich tatsächlich um dasselbe System, das sich Dr. Tester für Wärme vorgestellt hatte, nur umgekehrt – ein wasserbasiertes, zentralisiertes Rohrsystem, das mit minimalem Strom auskommt und dank angeschlossener Solarpaneele und des Wasserkraftwerks fast nichts zu tun hat kein Kohlenstoff. Unterdessen war den Verantwortlichen bewusst, dass die Heizung mehr als ein Drittel der gesamten Treibhausgasemissionen der Schule ausmachte.

Auch die Schule zeigte sich experimentierfreudig. Es sei Teil der Mission der Universität, so die Verwaltung, akademische Ressourcen zu nutzen, um Umweltlösungen zu entwickeln, die weit über den Campus hinaus angewendet werden könnten. „Die Art und Weise, wie wir die Nadel bewegen können, besteht darin, neue Lösungen zu finden“, sagt Sarah Carson, Leiterin des Campus-Nachhaltigkeitsbüros von Cornell. „Und das wirklich Besondere an unserer Geologie ist, dass unsere Geologie nichts Besonderes ist.“

Im Jahr 2009 begannen Dr. Tester und sein Team aus Doktoranden mit der Ausarbeitung eines Plans für das neue Erdwärmesystem.

Aber in vielerlei Hinsicht war es immer noch ein Rätsel, was sich unter ihren Füßen befand.

„Wir können Vermutungen darüber anstellen, welche Gesteine ​​es gibt“, sagt Patrick Fulton, Professor für Erd- und Atmosphärenwissenschaften an der Cornell University und neben Dr. Tester einer der führenden Erdwärmeforscher. „Es gibt seismische und geophysikalische Untersuchungen, die uns dabei helfen können, dies vorherzusagen. Aber um zu wissen, was es eigentlich ist – dafür müssen wir hinuntergehen.“

In einem fensterlosen Labor im ersten Stock des Geowissenschaftsgebäudes der Cornell University stehen Dutzende blauer Kisten übereinander, alle gefüllt mit Erdproben von CUBO. Der Doktorand Sean Fulcher nimmt eine Tüte heraus und schüttet den Inhalt auf einen Tisch. Die Kiessplitter sind Teil des kristallinen Grundgesteins, das Herr Fulcher und Dr. Fulton auf ein Alter von 1,1 bis 1,5 Milliarden Jahren schätzen. Die Felsen waren wahrscheinlich Teil der Basis einer Bergkette, die einst höher als der Himalaya reichte.

Sie haben diese Proben aus dem Bohrloch entnommen. Die Wissenschaftler erforschen nun jeden von ihnen, reinigen sie, zeichnen sorgfältig ihre Merkmale auf und erstellen ein 3D-Bild des Erdinneren. Diese und andere Gesteine ​​liefern eine Art Karte dessen, was sich möglicherweise unter der Universität befindet – wo es Risse gibt, wo sich geologische Schichten ineinander geschoben haben, wo tektonische Bewegungen vor 100 Millionen Jahren möglicherweise solche unterirdischen Strukturen hinterlassen haben heute könnte zu einem modernen Heizsystem führen.

Einige dieser Untersuchungen sind auch für die Sicherheit von wesentlicher Bedeutung. „Sie wollen nicht herumspielen und Erdbeben verursachen“, sagt Dr. Fulton.

Dies ist in der Vergangenheit bei einigen Geothermie-Initiativen geschehen. Im Jahr 2009 beispielsweise gab die Schweizer Regierung Pläne für Geothermie auf, nachdem das Projekt unerwartete seismische Aktivitäten auslöste, die Häuser in der Stadt Basel beschädigten.

Näher an Cornell, im Onondaga-Land südlich von Syrakus, sind die Schlammkochungen im Tully Valley das fortdauernde, umweltschädliche Erbe eines Versuchs im 19. Jahrhundert, durch Einspritzen von Wasser in den Boden Salz abzubauen. Die durch diesen Prozess entstandenen Erdbrüche sorgen auch mehr als ein Jahrhundert später dafür, dass mit Schlamm und Mineralien beladene Sole an die Oberfläche kocht und die einstigen Fischgründe des Onondaga-Volkes trübt.

Dies beunruhigt einige Umweltschützer, die sich über die Grenze zwischen Einfallsreichtum und Hybris wundern – insbesondere angesichts einer wachsenden Zahl privatwirtschaftlicher Interessen. Geothermieforscher sagen jedoch, dass die Alternative der fortgesetzten Emissionen fossiler Brennstoffe noch riskanter sei, und sie bestehen darauf, dass den möglichen seismischen und ökologischen Auswirkungen von Bohrungen heute viel mehr Aufmerksamkeit geschenkt werde.

„Es gibt definitiv Dinge, die schlecht sein könnten, wenn man es nicht gut oder klug macht und nicht versteht, was schief gehen könnte“, sagt Dr. Fulton.

Deshalb sei eine akademische Anstrengung wie die von Cornell so wichtig, sagen er und andere Beteiligte. Sie demonstrieren nicht nur die Machbarkeit eines neuen Energiesystems, sondern zeigen auch, wie man Einfallsreichtum sicher fördern kann. Sie arbeiten daran, die Gesteine ​​vollständig zu verstehen, bevor sie mit der nächsten Phase des Projekts fortfahren, die das Bohren weiterer Brunnen und den Anschluss des Geothermiesystems an das bestehende Heizsystem des Campus umfassen würde. Die Beteiligten sagen, dass die Fertigstellung des Projekts je nach Finanzierung noch Jahre dauern könnte.

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Aber für Dr. Fulton geht der Zweck von CUBO über die bloße Beheizung des Campus mit kohlenstofffreier Wärmeenergie hinaus. Zu wissen, was sich unter der Erde befindet, hilft Wissenschaftlern, sich eine Beziehung zur Erde vorzustellen, die nicht nur extraktiv ist, sagt er. Wenn Menschen beispielsweise diesen tiefen Felsen Wärme entziehen, könnten wir diese Energie dann zurückgeben? Könnten die Cornell-Gewächshäuser, die derzeit Wärme in die Atmosphäre blasen, diese Wärme stattdessen in den Untergrund leiten und die Erde als eine Art wiederaufladbare Wärmebatterie nutzen?

„Es verändert die Denkweise“, sagt er. „Es beginnt, nachhaltiger darüber nachzudenken, wie wir mit der Erde interagieren.“

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